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摘 要：本文分析了PSpice在《高频电子线路》项目教学中的优势，举例详述了PSpice在本课程项目教学的实现过程，具体实施之后，取得满意的效果。
关键词：PSpice；普通调幅（AM）；双边带调幅（DSB）；同步检波
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2010）-12-0194-02
一、引言
《高频电子线路》是在科学研究和生产实践过程中逐渐发展起来的一门学科，其理论概念和实际电路都来自于科学研究和生产实践，因此，在学习中必须注重理论联系实际，注重实践环节。《高频电子线路》项目教学也应因而生，项目教学的目的旨在培养学生对高频电路的设计、调试的能力，为毕业后从事开发设计相关通信电子产品打下扎实的基础。PSpice是较早出现的EDA软件之一，也是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一，1984年1月由美国Microsim公司首次推出。它是由Spice发展而来的面向PC机的通用电路模拟分析软件。Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序，它在众多的计算机辅助设计工具软件中，是精度最高、最受欢迎的软件工具。因此，在高校里，它是工科类学生必会的分析与设计电路工具；在公司里，它是产品从设计、实验到定型过程中不可缺少的设计工具。
二、基于PSpice项目教学的优点
（一）PSpice软件的优点
1、图形界面友好，易学易用，操作简单
PSpice的原理图输入方式，使电路设计更加直观形象；PSpice 6．0以上版本全部采用菜单式结构，只要熟悉Windows操作系统就很容易学，利用鼠标和热键一起操作，既提高了工作效率，又缩短了设计周期。即使没有参考书，用户只要具备一定的英语基础就可以通过实际操作很快掌握该软件。
2、实用性强，仿真效果好
在PSpice中，对元件参数的修改很容易，它只需存一次盘、创建一次连接表，就可以实现一个复杂电路的仿真。如果用Protel等软件进行参数修改仿真，则过程十分繁琐。在改变一个参数时，哪怕是一个电阻阻值的大小都需要重新建立网络表的连接，设置其他参数更为复杂。
3、功能强大，集成度高
在PSpice内集成了许多仿真功能，如：直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析等，用户只需在所要观察的节点放置电压（电流）探针，就可以在仿真结果图中观察到其“电压（或电流）-时间图”。而且该软件还集成了诸多数学运算，不仅为用户提供了加、减、乘、除等基本的数学运算，还提供了正弦、余弦、绝对值、对数、指数等基本的函数运算，这些都是其他软件所无法比拟的。
（二）PSpice在项目教学中的优点
第一、用PSpice对高频电子线路项目进行仿真，避免了对实验仪器、元器件的投入，节约了教学成本；第二、仿真过程中元器件选择范围广泛，元器件参数修改方便，电路调试方便快捷，仿真结果精度极高；第三、因为PSpice组建的是一种摸拟的实验室，所以对实验场地要求不高，只要普通的PC机房就可，任课教师可以利用多媒体把PSpice虚拟开发过程给学生进行深入浅出地分析、讲解，使学生能够快速地掌握这一知识；第四、PSpice可以单机板使用，学生只要有一台PC机，就可在家里或是宿舍进行学习，有利于学生复习在课堂上没有消化的知识。
三、基于PSpice项目教学步骤
本文以幅度调制电路及幅度解调电路的仿真[1]为例来讲解基于PSpice项目教学步骤。
（一）创建一个新的工程
打开PSpice软件Capture，新建一个工程。在Name栏输入工程名，本例为：AMtest；在Create a New Project Using栏选择Analog or Mixed Analog；在Location栏输入本工程的路径，本例为：D:\PSPICETEST，然后点击OK。
（二）普通调幅（AM）电路原理图设计
本例是一种基于差分对管的普通调幅电路，设计原理可查阅参考文献[1]，PSpice的原理图绘制步骤可查阅参考文献[2]的第三章，最后所设计电路如图1所示：
图1 普通调幅（AM）电路
（三）创建一个新的仿真文件
点击菜单栏PSpice,再点击子菜单栏New Simulation Profile。在PSpice电路分析功能（分析设置）项中，选Transient Analysis（瞬态分析）；在Transient Analysis（瞬态分析）中，设定绘图的时间增量为400ns，瞬态分析起始时间0，终止时间为100us。
（四）仿真，观察结果
启动PSpice仿真，得到V（OUT）波形如图2所示：
图2 普通调幅（AM）仿真波形图
从图中可看出，该仿真波形是一个标准的普通调幅（AM）波。只要更改AM原理图R7、R8为10K，立即可得双边带调幅（DSB）电路。
5、普通调幅波的同步检波
在普通调幅波输出端加上图3检波电路，然后仿真，结果如图4所示：
图3 普通调幅的同步检波电路
图4中上半部是调制信号的波形图，下半部是检波后的波形图。从图中可以看出，检波后的波形只是幅度与相位上与调制信号的波形有所差别，但是频率与调制信号完全一致，说明调幅波信号被不失真地解调出来。
本文只是以幅度调制电路及幅度解调电路的仿真为例阐述PSpice在《高频电子线路》项目教学中的应用，本例中只对电路进行瞬态分析，当然PSpice对电路进行直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析也是独具魅力。
图4 同步检波后的仿真波形图
四、结束语
笔者对所在学校电信09级同学进行基于PSpice项目教学，顺利完成了高频小信号谐振放大器的仿真与性能分析、高频谐振功率放大器的仿真与性能分析、正弦振荡器的仿真与Monte Carlo分析以及幅度调制电路及幅度解调电路的仿真等项目的实施。实施的结果令人相当满意，学生动手能力明显增强，对整个高频电子线路系统进行剖分分析，电路的开发设计以及电路的模块移植都具有一定的认识，为以后进入社会进行相关通信电子产品的设计开发打下坚实的专业基础。
参考文献：
[1]钮文良.高频电子线路(第三版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010:159-164.
[2]华春梅.OrCAD电路设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2009:24-42.
关键词：PSpice；普通调幅（AM）；双边带调幅（DSB）；同步检波
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2010）-12-0194-02
一、引言
《高频电子线路》是在科学研究和生产实践过程中逐渐发展起来的一门学科，其理论概念和实际电路都来自于科学研究和生产实践，因此，在学习中必须注重理论联系实际，注重实践环节。《高频电子线路》项目教学也应因而生，项目教学的目的旨在培养学生对高频电路的设计、调试的能力，为毕业后从事开发设计相关通信电子产品打下扎实的基础。PSpice是较早出现的EDA软件之一，也是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一，1984年1月由美国Microsim公司首次推出。它是由Spice发展而来的面向PC机的通用电路模拟分析软件。Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序，它在众多的计算机辅助设计工具软件中，是精度最高、最受欢迎的软件工具。因此，在高校里，它是工科类学生必会的分析与设计电路工具；在公司里，它是产品从设计、实验到定型过程中不可缺少的设计工具。
二、基于PSpice项目教学的优点
（一）PSpice软件的优点
1、图形界面友好，易学易用，操作简单
PSpice的原理图输入方式，使电路设计更加直观形象；PSpice 6．0以上版本全部采用菜单式结构，只要熟悉Windows操作系统就很容易学，利用鼠标和热键一起操作，既提高了工作效率，又缩短了设计周期。即使没有参考书，用户只要具备一定的英语基础就可以通过实际操作很快掌握该软件。
2、实用性强，仿真效果好
在PSpice中，对元件参数的修改很容易，它只需存一次盘、创建一次连接表，就可以实现一个复杂电路的仿真。如果用Protel等软件进行参数修改仿真，则过程十分繁琐。在改变一个参数时，哪怕是一个电阻阻值的大小都需要重新建立网络表的连接，设置其他参数更为复杂。
3、功能强大，集成度高
在PSpice内集成了许多仿真功能，如：直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析等，用户只需在所要观察的节点放置电压（电流）探针，就可以在仿真结果图中观察到其“电压（或电流）-时间图”。而且该软件还集成了诸多数学运算，不仅为用户提供了加、减、乘、除等基本的数学运算，还提供了正弦、余弦、绝对值、对数、指数等基本的函数运算，这些都是其他软件所无法比拟的。
（二）PSpice在项目教学中的优点
第一、用PSpice对高频电子线路项目进行仿真，避免了对实验仪器、元器件的投入，节约了教学成本；第二、仿真过程中元器件选择范围广泛，元器件参数修改方便，电路调试方便快捷，仿真结果精度极高；第三、因为PSpice组建的是一种摸拟的实验室，所以对实验场地要求不高，只要普通的PC机房就可，任课教师可以利用多媒体把PSpice虚拟开发过程给学生进行深入浅出地分析、讲解，使学生能够快速地掌握这一知识；第四、PSpice可以单机板使用，学生只要有一台PC机，就可在家里或是宿舍进行学习，有利于学生复习在课堂上没有消化的知识。
三、基于PSpice项目教学步骤
本文以幅度调制电路及幅度解调电路的仿真[1]为例来讲解基于PSpice项目教学步骤。
（一）创建一个新的工程
打开PSpice软件Capture，新建一个工程。在Name栏输入工程名，本例为：AMtest；在Create a New Project Using栏选择Analog or Mixed Analog；在Location栏输入本工程的路径，本例为：D:\PSPICETEST，然后点击OK。
（二）普通调幅（AM）电路原理图设计
本例是一种基于差分对管的普通调幅电路，设计原理可查阅参考文献[1]，PSpice的原理图绘制步骤可查阅参考文献[2]的第三章，最后所设计电路如图1所示：
图1 普通调幅（AM）电路
（三）创建一个新的仿真文件
点击菜单栏PSpice,再点击子菜单栏New Simulation Profile。在PSpice电路分析功能（分析设置）项中，选Transient Analysis（瞬态分析）；在Transient Analysis（瞬态分析）中，设定绘图的时间增量为400ns，瞬态分析起始时间0，终止时间为100us。
（四）仿真，观察结果
启动PSpice仿真，得到V（OUT）波形如图2所示：
图2 普通调幅（AM）仿真波形图
从图中可看出，该仿真波形是一个标准的普通调幅（AM）波。只要更改AM原理图R7、R8为10K，立即可得双边带调幅（DSB）电路。
5、普通调幅波的同步检波
在普通调幅波输出端加上图3检波电路，然后仿真，结果如图4所示：
图3 普通调幅的同步检波电路
图4中上半部是调制信号的波形图，下半部是检波后的波形图。从图中可以看出，检波后的波形只是幅度与相位上与调制信号的波形有所差别，但是频率与调制信号完全一致，说明调幅波信号被不失真地解调出来。
本文只是以幅度调制电路及幅度解调电路的仿真为例阐述PSpice在《高频电子线路》项目教学中的应用，本例中只对电路进行瞬态分析，当然PSpice对电路进行直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析也是独具魅力。
图4 同步检波后的仿真波形图
四、结束语
笔者对所在学校电信09级同学进行基于PSpice项目教学，顺利完成了高频小信号谐振放大器的仿真与性能分析、高频谐振功率放大器的仿真与性能分析、正弦振荡器的仿真与Monte Carlo分析以及幅度调制电路及幅度解调电路的仿真等项目的实施。实施的结果令人相当满意，学生动手能力明显增强，对整个高频电子线路系统进行剖分分析，电路的开发设计以及电路的模块移植都具有一定的认识，为以后进入社会进行相关通信电子产品的设计开发打下坚实的专业基础。
参考文献：
[1]钮文良.高频电子线路(第三版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010:159-164.
[2]华春梅.OrCAD电路设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2009:24-42.